JPH07119073A

JPH07119073A - 湿式不織布

Info

Publication number: JPH07119073A
Application number: JP5269292A
Authority: JP
Inventors: Fumio Matsuoka; 文夫松岡; Koichi Nagaoka; 孝一長岡; Yoshinari Yoshioka; 良成吉岡
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】【目的】ポリオレフィン系の極細芯鞘型複合繊維から
なる湿式不織布であり、極めて地合いが均斉で、強力、
伸度、密度、通気度が高く、耐薬品性も極めて優れ、広
範囲の用途に適用できるものを提供する。【構成】エチレン系重合体が主体成分の鞘部と、プロ
ピレン系重合体の芯部とを有して、単系繊度が０．２〜
１デニ−ルの芯鞘型複合短繊維からなり、繊維間が全体
にわたって接着されている。【効果】食品、医療、エレクトロニクス等の分野で用
いられる包装材、ラベル、封筒、タッグに利用され、ま
た表面毛羽の許されない用途分野、ハウスラップ等の建
材分野、滅菌包材等の包材分野、フィルタ−分野、特に
乾電池セパレ−タ−など耐薬品性が必要とされる分野、
農芸園芸資材、生活関連資材、医療衛生材等に好適に用
いることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は湿式不織布に関し、特
に、食品や医療やエレクトロニクス等の分野で用いられ
る包装材、ラベル、封筒、タッグに利用され、また表面
毛羽の許されない用途分野、ハウスラップ等の建材分
野、滅菌包材等の包材分野、フィルタ−分野、特に乾電
池セパレ−タ−など耐薬品性が必要とされる分野などに
も好適に用いることが出来るポリオレフィン系の湿式不
織布に関するものである。また農芸園芸資材、生活関連
資材、医療衛生材等にも好適に用いることが出来る湿式
不織布に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、天然パルプ、合成パルプ、合
成繊維ショ−トカット綿、またはこれらの混合物を、水
溶液中に分散し抄紙して、湿式不織布を得ることが一般
的に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの湿式不織布
は、それぞれに、耐湿潤性、通気性、耐薬品性、保水性
等に問題があったり、印刷を施すと裏面に透き通った
り、またフィルタ−として適用したときの圧力損失など
で問題となることがある。すなわち、天然パルプで構成
されたものは、強力、伸度が低く、水分や薬品による影
響で不織布物性が変化する傾向にある。また合成パルプ
で構成されたものは、耐薬品性は良好なものの、伸度、
通気性が劣り、また繊維の分散面での操業性が悪い。合
成繊維のショ−トカット綿で構成されたものは、繊維自
体の繊径が大きいため、不織布とした場合の空隙が大き
くなって嵩密度が上がらず、通気性は優れているもの
の、印刷を施すと印刷字体が裏面に透き通って見にくい
といった問題や、フィルタ−として適用したときの捕集
効率の問題や、耐薬品性が劣るために不織布性能の経時
的低下の問題等が見られる。またこれらの合成パルプや
ショ−トカット綿は、一般的には全融型の単一重合体成
分から成るため、不織布の強力が低く、かつ不織布の地
合いの均斉度が低下し、製品用途の展開上限定される問
題があった。

【０００４】一方、芯鞘型複合短繊維により前記事項を
改良した不織布も一部検討されているが、繊維自体の繊
径が大きいため、不織布の強力が低下したり、通気度が
大き過ぎたり、嵩密度が小さ過ぎたりして製品用途の展
開上限定されるという問題があった。

【０００５】本発明は、前記問題を解決し、特に、比重
の小さいポリオレフィン系の細繊度芯鞘型繊維にて構成
することで、繊維構成本数を多くして、従来では得られ
ない均斉度を持ち、高強力、高伸度で、通気性且つ耐薬
品性の良好な湿式不織布を提供しようとするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記問題を
解決すべく鋭意検討の結果、本発明に到達したものであ
る。すなわち、本発明は、エチレン系重合体が主体成分
の鞘部と、プロピレン系重合体の芯部とを有して、単系
繊度が０．２〜１デニ−ルの芯鞘型複合短繊維からな
り、繊維間が全体にわたって接着されていることを特徴
とする湿式不織布を要旨とするものである。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。まず本発
明の不織布を構成する芯鞘型複合短繊維について説明す
る。この芯鞘型複合短繊維の鞘部は、エチレン系重合体
が主体成分であることが必要である。エチレン系重合体
としては、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、あるいはそれらを主体とした
共重合体、あるいはそれらを主体とした他のポリマ−と
のブレンド構造体等を用いることができる。従来から知
られているように低密度ポリエチレンの単一成分では、
繊維あるいは不織布とした場合にヌメリ感が発生して問
題となる。また高密度ポリエチレンでは、曳糸性が低下
して細繊度の繊維を得ることができにくくなる。したが
って、ヌメリ感がなくしかも細繊度の複合繊維を得るた
めには、プロピレンが共重合されたエチレン系共重合体
としたり、ポリエチレンにポリプロピレンをブレンドし
たりすること等が好ましい。

【０００８】その理由は、エチレン系重合体にプロピレ
ンが共重合されたりポリプロピレンがブレンドされたり
することにより、芯成分のプロピレン系重合体との間に
おける芯鞘層の剥離が解消できるためである。すなわ
ち、エチレン系重合体とプロピレン系重合体とは互いに
相溶性がない成分の組み合わせであるが、プロピレンを
共重合することあるいはポリプロピレンをブレンドした
ブレンド構造体とすることにより、芯成分との親和力が
付与されて、芯鞘層の剥離が解消できると推察される。

【０００９】このエチレン系共重合体では、プロピレン
を０．２〜１０重量％を共重合させればよい。プロピレ
ンの共重合量が余り多くなると、曳糸性が低下したり、
ポリプロピレンの特性が強くなり過ぎたり、また融点が
大きく低下したりするため、好ましくない。またプロピ
レンの共重合量が少なくなり過ぎると、ポリエチレンの
特性が強くなってヌメリ感が現れたり、鞘部と芯部との
層間が剥離を生じるため、好ましくない。したがってよ
り好ましくは０．５〜５重量％とするのがよい。

【００１０】ポリプロピレンとのブレンド構造体とする
ためのポリプロピレンのブレンド量は、１〜２５重量％
とすることが好ましい。一方、芯部を構成するプロピレ
ン系重合体としては、ポリプロピレン、あるいはプロピ
レンを主体とする共重合ポリプロピレン等が挙げられ
る。

【００１１】本発明では、芯鞘型複合繊維の複合比は、
重量比で、鞘部／芯部＝３／１〜１／３が好ましい。鞘
部の重量比が大きくなり過ぎると、熱接着成分が多くな
って、繊維強度が低くなり、熱接着不織布に展開した場
合、風合いが硬くなったり、嵩高性に欠けたりするので
好ましくない。また、芯部の重量比が大きくなり過ぎる
と、繊維強度は高くなるが、熱接着不織布に展開した場
合、繊維の接着不足が生じ、不織布強力が低下する問題
が発生するので好ましくない。複合形態は、一般的な同
心円型芯鞘構造、偏心円型芯鞘構造あるいは異形断面型
であってもよい。

【００１２】本発明に係る繊維の単糸繊度は、０．２〜
１デニ−ルであればよく、この範囲なら不織布とした時
の嵩高性を柔軟性を向上することができる。単糸繊度を
小さくするほど、構成不織布あたりの繊維本数が増加し
て、極めて均一な不織布ができるのである。また毛細管
現象による吸水性も向上する。０．２デニ−ル未満で
は、分散性が劣り高品位の不織布が得にくく、通気性も
悪くなる。一方、１デニ−ル以上では、強力が弱くなり
フィルタ−性能等が低下するという問題が生じる。

【００１３】また、本発明に係る繊維は、鞘部と芯部の
複屈折が共に０．０２５以上であり、最大熱収縮応力が
０．０１５ｇ／ｄ以下であることが好ましい。繊維の複
屈折は、繊維自体の結晶配向度合いを意味し、値が大き
いほど高配向であることを示す。鞘部および芯部ともに
複屈折が０．０２５未満となると、繊維の配向が少なく
なるため、繊維強度や繊維モデュラスが低下し、嵩高で
かつ強力の高い熱接着不織布が得られなくなる。このこ
とから０．０３０以上であると更に好ましい。なおここ
でいう複屈折は、カ−ルツァイスイエナ干渉顕微鏡を
用い、封入剤として流動パラフィンとα−ブロムナフタ
リンとの混合液を用いて処理を行い、複合繊維の鞘部の
重合体成分と芯部の重合体成分とのそれぞれの複屈折を
測定したものである。

【００１４】本発明に適用する芯鞘型複合繊維の成分
は、前記したように、鞘部がエチレン系重合体が主体成
分で、芯部がプロピレン系重合体である。このため、極
めて耐薬品に優れている。例えば室温下での３０％塩酸
や、３０％硫酸等の無機酸でほとんど影響されず、ま
た、７０℃、３０％の水酸化ナトリウムや、水酸化カリ
ウム等の無機アルカリでもほとんど影響されないという
耐薬品性を持つ。このことは、不織布とした時にフィル
タ−として展開した場合のフィルタ−寿命が長いことに
つながり、また乾電池セパレ−タ−としたときに電池寿
命の延長につながる大きな効果がある。

【００１５】次に本発明に係る不織布を説明する。本発
明の不織布は、前記芯鞘型の短繊維間が全体にわたって
接着されていることが必要である。このことは、細繊度
の短繊維が繊維どうしの接触点のみならず不織布全体に
わたって接着されていることを意味し、スポット的に接
着されたものではない。すなわち、鞘部の熱接着成分に
よって、不織布全体にわたる接着がなされているため、
極めて緻密な構造を持つ不織布となり、不織布強力、不
織布伸度、嵩密度が大きく、しかも通気性も高く、耐薬
品性に優れた、極めて品位の良好な不織布となる。

【００１６】本発明の不織布の物性としては、強力が
２．０ｋｇ／２．５ｃｍ幅以上、伸度が５．０％以上で
あることが好ましい。強力が２．０ｋｇ／２．５ｃｍ幅
未満であると汎用の湿式不織布用途としては強力が弱く
て使いにくく、また伸度が５．０％未満であると衝撃に
よる破れが生じやすいなどの問題のため、極めて用途が
限定されるからである。

【００１７】また、不織布の嵩密度は０．１ｇ／ｃｍ³
以上かつ０．８ｇ／ｃｍ³以下であることが好ましい。
０．１ｇ／ｃｍ³未満であると、不織布の嵩が高くなっ
て、強力が弱くなる原因になったり、セパレ−タ−用と
しては厚みが増加して作業性が悪くなったり、またフィ
ルタ−として使用した場合は捕集効率が低下する。一
方、０．８ｇ／ｃｍ³を超えると、フィルムライクにな
るため不織布は硬くなり、ハンドリング性が悪化した
り、フィルタ−として使用した場合は圧力損失が大きく
なるなど、品位的に好ましくなくなる。

【００１８】通気度は３０ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃ（ＪＩ
Ｓ１０９６、フラジ−ル法）以上かつ２００ｃｃ／ｃｍ
²／ｓｅｃ以下であることが好ましい。３０ｃｃ／ｃｍ
²／ｓｅｃ未満であると、湿気等が放散されにくくなる
ため、合成紙やハウスラップとして用いた場合には湿気
が充満し、ひいては結露が生じて不快感を持ったり、か
びの発生が生じ不衛生となったりする。また２００ｃｃ
／ｃｍ²／ｓｅｃを超えると、通気性が良過ぎて粉塵が
透過したりするので好ましくなくなる。

【００１９】本発明に係る不織布の耐薬品性は、この不
織布を、８０℃に加熱した４０％ＫＯＨ水溶液に５００
時間浸漬した後の、加熱処理前に対する強力の比率（強
力保持率％）で表わしたものを代表として、示したもの
である。耐薬品性は大きければ大きいほどいろいろな用
途に展開することができ好ましいが、本発明では、７０
％以上がより好ましい。７０％未満では耐薬品性がある
とは言えず、例えばフィルタ−や乾電池セパレーターと
して用いた時の製品寿命が低下する問題が発生する。

【００２０】本発明に係る不織布の目付は、特に限定し
ないが、１００ｇ／ｍ²以下が通常適用される。次に、
本発明の不織布を製造するための方法を説明する。

【００２１】本発明の不織布を製造するためには、先ず
不織布を構成する細繊度の芯鞘型複合短繊維を製造しな
ければならない。この細繊度の芯鞘型複合短繊維を製造
するためには一般公知の溶融紡糸延伸方法が適用でき、
得られた繊維をカット長１〜２５ｍｍに切断する。好ま
しくは３〜１５ｍｍが良い。

【００２２】次に、離解機を用いて、得られた繊維を離
解する。この工程は、用いる繊維を短繊維として溶液中
で均一にほぐすための工程であり、均一な抄造を行うた
めに重要な役割を果たすものである。すなわち、溶液中
で短繊維としてほぐされれば、次の抄紙の際に溶液中で
の短繊維の均一な分散が容易となり、均一な抄紙が可能
となって、低目付け品でもきわめて均一な不織布を製造
することができる。

【００２３】さらに、抄紙機を用いて抄造する。抄紙機
としては、一般的に用いられているものを使用すればよ
く、抄造濃度は目標とする不織布の目付に合わせて適宜
選定すればよい。すなわち、抄造濃度が低いと低目付の
抄造ができ、また、抄造回数を増加させることにより均
一な抄造物となる。抄造濃度が高いと高目付の抄造が可
能となるので、生産速度に見合った濃度を選定すること
が必要である。

【００２４】なお、前記離解工程、抄造工程で適宜表面
活性剤や分散剤や増粘剤を添加すると、尚一層均一な短
繊維の分散あるいは均一な抄造が可能となるので好まし
い。引き続いて、この抄造物をコンベア−上に移動し、
脱水して湿式繊維ウェブとした後、ヤンキ−ドライヤ−
やフラットカレンダ−などの熱処理装置を使用して熱処
理する。

【００２５】また、熱風ドライヤ−、サクションドライ
ヤ−等で熱処理した後にプレスロ−ラ−を用いても良
い。このいずれの場合も、熱処理条件としては、繊維を
構成する重合体の中で最も低い融点を持つ重合体の融点
以上かつ最も高い融点を持つ重合体の融点未満の温度を
適用することが良い。繊維を構成する重合体の中で最も
低い融点を持つ重合体の融点未満の温度を適用すると、
短繊維間が熱接着できず、実用的な不織布強力を得るこ
とができない。また、最も高い融点を持つ重合体の融点
以上の温度を適用すると、短繊維が全融して、ドライヤ
−からの剥離が困難であったり、不織布形態を保持しな
くなる問題が発生する。また、ヤンキ−ドライヤ−、フ
ラットカレンダ−、プレスロ−ラ−等で熱圧着するとき
の線圧としては、０．１〜２０ｋｇ／ｃｍを選定するこ
とがよい。線圧が０．１ｋｇ／ｃｍ未満であるとロ−ル
上での不織布のスベリが生じ、熱接着斑を生じたり、不
織布表面に毛羽の発生や、異様な光沢斑が発生し、均一
な不織布が得られなくなる。また線圧が２０ｋｇ／ｃｍ
を超えると不織布がフィルムライクになり、好ましくな
くなる。

【００２６】前記した熱圧着ロールの材質は、スチ−ル
とスチ−ルの組み合わせでも良いし、スチ−ルと、ゴム
ロ−ル、コットンロ−ル、または樹脂ロールを組み合わ
せて用いても良い。スチ−ルロ−ルを適用する場合に
は、フッ化エチレン樹脂等をコ−ティングすると、ロ−
ルへの付着物が少なく剥離も容易となるので好ましい。
ゴムロ−ル、コットンロ−ルを用いた場合は、不織布表
面の異様な光沢を防止出来るので好ましい。

【００２７】

【実施例】次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。なお、以下の実施例における各種特性の測定及
び評価は、次の方法によった。（１）重合体及び繊維の融点パ−キンエルマ社製示差走査型熱量計ＤＳＣ−２型を用
い、昇温速度２０℃／分で測定した融解吸収曲線の極値
を与える温度を融点とした。（２）繊維の引張強伸度東洋ボ−ルドウイン社製テンシロンＵＴＭ− 4−１−10
0 を用い、試料長150mm の試料を引張速度20mm／分で測
定した。（３）不織布の引張強力ＪＩＳＬ−１０９６に記載のスリップ法に準じ、幅
２．５ｃｍ、試料長１５ｃｍの試験片を１０個準備し、
つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２ｃｍ／分の条件で最大
強力を個々に測定し、その値を平均して得た。（４）不織布の引張伸度上記方法で測定した最大引張強力時の伸度から得た。（５）不織布の嵩密度試料幅１０ｃｍ，試料長１０ｃｍの試料片を計５個準備
して、各試料ごとに目付を測定した後、大栄科学精機製
作所製厚さ測定器を用いて、２０ｇ／ｃｍ²の荷重を印
加し、１０秒放置した後の厚さを測定し、次式により見
掛け密度を算出して、その平均値を不織布の嵩密度とし
た。

【００２８】嵩密度(g/cm³) ＝目付(g/m³)／厚さ（mm）／１０００（６）通気度ＪＩＳ１０９６のフラジ−ル法を用いて測定し、通気度
(cc/cm²/sec)を得た。（７）耐薬品性 80℃に加熱した40％ＫＯＨ水溶液に不織布を500 時間浸
漬した後の、加熱処理前に対する強力の比率（強力保持
率％）で表わした。（８）吸水性ＪＩＳ１０９６に準じ、不織布の経方向より2.5 ×20ｃ
ｍの細長いサンプルを切り出し、室温に保持した水中
に、サンプルの下端が１ｃｍ漬かるように垂直につる
し、30分後に水が上昇した高さ（ｃｍ）を測定して吸水
性を評価した。

【００２９】実施例１融点１２９℃のプロピレンが１．５重量％共重合された
エチレン系重合体で鞘部を構成するとともに、融点１６
７℃のポリプロピレンで芯部を構成した、繊度０．６デ
ニ−ル、カット長５ｍｍの芯鞘型複合短繊維２．５ｇ
を、パルプ離解機（熊谷理機工業製）に投入し３０００
ｒｐｍにて１分間撹拌した。その後、得られた紙料を抄
紙機（熊谷理機工業製角型シ−トマシン）に移し、増粘
剤（ポリアクリルアマイド）を５ｐｐｍ滴下した後に付
帯の撹拌羽根にて撹拌を行い抄紙した。抄紙した湿式不
織布ウエッブを、プレス機（熊谷理機工業製）にて余分
な水分を脱水後、表面温度１４０℃、熱処理時間１００
秒、プレス線圧１ｋｇ／ｃｍの条件の回転乾燥機（熊谷
理機工業製；卓上型ヤンキ−ドライヤ−）にて熱処理
し、目付４０ｇ／ｍ²の湿式不織布を得た。得られた湿
式不織布の諸物性測定結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１から明らかなように、この実施例１で
は、強力、伸度が高く、嵩密度、耐薬品性、吸水性が大
きく、緻密で良好な不織布を得ることができた。実施例２〜３および比較例１単繊維繊度の異なる芯鞘型複合短繊維を用いること以外
は実施例１と同様にしたときの結果を表１に示す。

【００３２】表１から明らかなように、実施例２〜３で
は、強力、伸度が高く、嵩密度、耐薬品性、吸水性が大
きく、緻密で良好な不織布を得ることができた。比較例
１では、不織布を構成する単繊維の繊度が大きいため、
強力、伸度、嵩密度、吸水性が低い結果となった。

【００３３】実施例４融点が１２６℃、密度が０．９２６ｇ／ｃｍ³の線状低
密度ポリエチレンと融点が１６３℃、密度が０．９１９
ｇ／ｃｍ³のポリプロピレンを９０／１０重量％ブレン
ドされた重合体を鞘部とし、融点１６７℃のポリプロピ
レンを芯部とした、繊度０．６デニ−ル、カット長５ｍ
ｍの芯鞘型複合短繊維を用い、熱処理温度を１３５℃と
した以外は実施例１と同様にした結果を表２に示す。

【００３４】

【表２】

【００３５】表２から明らかなように、実施例４では、
強力、伸度が高く、嵩密度、耐薬品性、吸水性が大き
く、緻密で良好な不織布を得ることができた。比較例２鞘部が融点１４０℃のナイロン６／ナイロン12の共重合
ポリアミドであり、芯部がナイロン６である、繊度２デ
ニ−ル、カット長５ｍｍの芯鞘型複合短繊維を用いるこ
とと、熱処理温度が１６０℃であること以外は実施例１
と同様にした結果を表２に示す。表２から明らかなよう
に、比較例２は、強力、伸度、嵩密度が低く、耐薬品性
が劣るものであった。

【００３６】

【発明の効果】本発明による湿式不織布は、ポリオレフ
ィン系の極細芯鞘型複合短繊維が繊維間の全体にわたっ
て接着されて構成されているため、表面毛羽が無く、極
めて緻密な構造を持つ不織布となり、不織布の繊維構成
本数が多くなることから、従来では得られなかった均斉
度を持ち、不織布強力、伸度、嵩密度が高く、しかも通
気性も高く、極めて優れたものである。また耐薬品性を
持ち、しかも吸水性が優れているため、広範囲の用途に
適用できるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレン系重合体が主体成分の鞘部と、
プロピレン系重合体の芯部とを有して、単系繊度が０．
２〜１デニ−ルの芯鞘型複合短繊維からなり、繊維間が
全体にわたって接着されていることを特徴とする湿式不
織布。
【請求項２】鞘部がエチレン系重合体とプロピレン系
重合体とのブレンド構造体であることを特徴とする請求
項１記載の湿式不織布。
【請求項３】プロピレンが共重合されたエチレン系重
合体にて鞘部が構成されていることを特徴とする請求項
１記載の湿式不織布。
【請求項４】強力が２．０ｋｇ／２．５ｃｍ幅以上、
伸度が５．０％以上、嵩密度が０．１〜０．８ｇ／ｃｍ
³、通気度が３０〜２００ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃ、耐薬
品性が７０％以上であることを特徴とする請求項１また
は２または３項記載の湿式不織布。